Warnowiaceae: le protiste qui avait l’œil

Fun Fact de la semaine - par Teodora Stan

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Microscopic observation of Warnowiaceae, ©Fernando Gómez, Université de São Paulo

Chers lecteurs, notez bien que cet article est raconté comme une histoire, parce que les événements qui suivront sont dignes d’un conte de fées. Toutefois tout ce qui y est dit est bien réel : aucune jubilation, rien que des faits.

Voyez-vous, le sens le plus utilisé par la science afin de se rapprocher de la réalité par une méthode empirique s’avère être la vue. Il vaut alors la peine de se demander quand est-ce que le premier œil est apparu et surtout, chez qui est-ce qu’il est apparu. En d’autres mots, la problématique serait : quelle est la première espèce hypothétique à avoir acquis durant l’évolution l’organe le plus ressemblant à ce que vous utilisez présentement pour lire cet article?

Les biologistes ont analysé la question en cherchant le héros de cette histoire parmi le groupe des protistes, des êtres vivants eucaryotes (dont la cellule possède un vrai noyau) qui n’ont pas pu être catégorisés en plantes, en animaux ou en champignons. En effet, on retrouve parmi les protistes plusieurs espèces ayant différentes variétés d’ocelles pouvant jouer le rôle d’organe photorécepteur ancestral. Plus précisément, c’est seulement dans la famille des Warnowiaceae, famille faisant partie du grand groupe des dinoflagellés (algues unicellulaires à flagelles), qu’il est possible de trouver des individus munis d’occéloïdes, sections de leur corps sensibles à la lumière.

Concentrons-nous plus sur le héros hypothétique de l’histoire faisant partie de la famille Warnowiaceae qu’on appellera pour le reste du texte « Warny » pour abréger le terme.

Warny possède un occéloïde. Mais si vous croyez que Warny nage à l’aveuglette, vous vous mettez le doigt dans l’œil. Cette organelle est, par définition, quelque chose qui permet non seulement de détecter, mais aussi de traiter et de focaliser la lumière. En d’autres mots, cet organisme d’une seule cellule est doté d’un « œil » ressemblant à celui de type caméra des organismes multicellulaires comme chez l’Homo sapiens sapiens. C’est un cas d’évolution convergente où deux organismes arrivent à développer un caractère similaire par une coïncidence de l’évolution. L’océlloïde contient à lui seul des structures analogues à la cornée, l’iris, le cristallin et la rétine. Par exemple, le corps rétineux qui joue le rôle de rétine et un hyalosome qui joue le rôle du cristallin. 

C’est par endosymbiose que Warny a réussi à jumeler les différentes composantes lui permettant de former son occéloïde. L’endosymbiose arrive quand un organisme phagocyte un autre organisme sans le dégrader complètement pour finir par l’intégrer à son fonctionnement. En termes plus simples, Warny a dévoré un ou plusieurs organismes plus petits que lui pour les intégrer à son corps au lieu de les digérer. Finalement, avoir les yeux plus gros que le ventre n’est pas si mal que ça!

Plusieurs trouvailles confirment que Warny est coupable d’endosymbiose. Des généticiens ont déniché des gènes de rhodopsine d’origine bactérienne exprimés dans le corps rétineux de l’occéloïde. Sa « cornée », elle, est d’origine mitochondriale. Tout cela veut dire que Warny aurait développé l’équivalent d’un œil presque comme le nôtre par l’endosymbiose de deux autres organismes tout aussi unicellulaires que lui.

Provenance endosymbiotique des différentes composantes de l’occéloïde de Warnowiaceae. (Source : Gavelis, 2015)

Finalement, il y a toujours une morale à la fin de chaque histoire. Pour celle-ci, on pourrait dire que même si vous n’êtes qu’un unicellulaire faisant partie des protistes inclassables dans la taxonomie de la biologie, vous pouvez tourner la situation à votre avantage en faisant au mieux avec ce qu’il y a autour de vous.

Il suffit vouloir le voir : Il n’est pire aveugle que celui qui ne veut pas voir.

Sources :

  1. Hayakawa, S., Takaku, Y., Hwang, J. S., Horiguchi, T., Suga, H., Gehring, W., Ikeo, K., & Gojobori, T. (2015). Function and evolutionary origin of unicellular camera-type eye structure. PLOS ONE, 10(3), e0118415. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0118415

2. Gavelis, G. S., Hayakawa, S., White III, R. A., Gojobori, T., Suttle, C. A., Keeling, P. J., & Leander, B. S. (2015). Eye-like ocelloids are built from different endosymbiotically acquired components. Nature, 523(7559), 204‑207. https://doi.org/10.1038/nature14593

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